ulab.utils — допоміжні утиліти ulab#

Підмодуль ulab.utils надає невеликий набір допоміжних функцій, що працюють з об’єктами numpy.ndarray, але знаходяться поза стандартним інтерфейсом NumPy / SciPy. Ці утиліти оптимізовані для потокових шаблонів, типових на вбудованих цільових платформах — буфери периферійних пристроїв розрядністю понад 16 біт, спектри магнітуд без виділення пам’яті.

Перетворювачі буферів#

Стандартна функція numpy.frombuffer() обробляє лише типи, що визначені самим numpy (uint8, int8, uint16, int16, float). Наведені нижче утиліти розширюють підтримку до байтових буферів int16 / uint16 / int32 / uint32 і повертають float numpy.ndarray за один прохід.

ulab.utils.from_int16_buffer(buffer: bytes, *, count: int = -1, offset: int = 0, out: numpy.ndarray | None = None, byteswap: bool = False) → numpy.ndarray#

Перетворити буфер вибірок int16 на float numpy.ndarray за один прохід.

Параметри:

  • buffer – bytes-подібний буфер із вибірками.

  • count – кількість елементів для читання. -1 читає весь буфер від offset до кінця.

  • offset – кількість байтів, які слід пропустити на початку буфера.

  • out – необов’язковий попередньо виділений float numpy.ndarray для запису результату. Якщо задано, новий масив не виділяється.

  • byteswap – змінити порядок байтів кожного елемента перед перетворенням — потрібний параметр, якщо буфер надійшов від периферійного пристрою, що записав дані у протилежному порядку байтів відносно CPU камери.

Повертає:

float numpy.ndarray довжиною count (або доступну кількість вибірок, якщо count дорівнює -1).

ulab.utils.from_uint16_buffer(buffer: bytes, *, count: int = -1, offset: int = 0, out: numpy.ndarray | None = None, byteswap: bool = False) → numpy.ndarray#

Перетворити буфер вибірок uint16 на float numpy.ndarray за один прохід.

Параметри:

  • buffer – байтоподібний буфер із вибірками.

  • count – кількість елементів для читання. -1 читає весь буфер від offset до кінця.

  • offset – кількість байтів, які слід пропустити на початку буфера.

  • out – необов’язковий попередньо виділений float numpy.ndarray для запису результату. Якщо задано, новий масив не виділяється.

  • byteswap – змінити порядок байтів кожного елемента перед перетворенням — потрібний параметр, якщо буфер надійшов від периферійного пристрою, що записав дані у протилежному порядку байтів відносно CPU камери.

Повертає:

float numpy.ndarray довжиною count (або доступну кількість вибірок, якщо count дорівнює -1).

ulab.utils.from_int32_buffer(buffer: bytes, *, count: int = -1, offset: int = 0, out: numpy.ndarray | None = None, byteswap: bool = False) → numpy.ndarray#

Перетворити буфер вибірок int32 на float numpy.ndarray за один прохід.

Параметри:

  • buffer – байтоподібний буфер із вибірками.

  • count – кількість елементів для читання. -1 читає весь буфер від offset до кінця.

  • offset – кількість байтів, які слід пропустити на початку буфера.

  • out – необов’язковий попередньо виділений float numpy.ndarray для запису результату. Якщо задано, новий масив не виділяється.

  • byteswap – змінити порядок байтів кожного елемента перед перетворенням — потрібний параметр, якщо буфер надійшов від периферійного пристрою, що записав дані у протилежному порядку байтів відносно CPU камери.

Повертає:

float numpy.ndarray довжиною count (або доступну кількість вибірок, якщо count дорівнює -1).

ulab.utils.from_uint32_buffer(buffer: bytes, *, count: int = -1, offset: int = 0, out: numpy.ndarray | None = None, byteswap: bool = False) → numpy.ndarray#

Перетворити буфер вибірок uint32 на float numpy.ndarray за один прохід.

Параметри:

  • buffer – байтоподібний буфер із вибірками.

  • count – кількість елементів для читання. -1 читає весь буфер від offset до кінця.

  • offset – кількість байтів, які слід пропустити на початку буфера.

  • out – необов’язковий попередньо виділений float numpy.ndarray для запису результату. Якщо задано, новий масив не виділяється.

  • byteswap – змінити порядок байтів кожного елемента перед перетворенням — потрібний параметр, якщо буфер надійшов від периферійного пристрою, що записав дані у протилежному порядку байтів відносно CPU камери.

Повертає:

float numpy.ndarray довжиною count (або доступну кількість вибірок, якщо count дорівнює -1).

Спектрограма#

ulab.utils.spectrogram(r: numpy.ndarray, imag: numpy.ndarray | None = None, *, scratchpad: numpy.ndarray | None = None, out: numpy.ndarray | None = None, log: bool = False) → numpy.ndarray#

Повернути магнітуду дискретного перетворення Фур’є вхідних даних, що концептуально еквівалентно np.sqrt(real * real + imag * imag) після виклику numpy.fft.fft() — без виділення проміжних буферів, яке потребує явна форма.

Параметри:

  • r – дійсна частина вхідних даних у вигляді одновимірного float numpy.ndarray. Її довжина має бути степенем двійки.

  • imag – необов’язкова уявна частина вхідних даних, тієї самої форми, що й r. Якщо не задано, вхідні дані вважаються суто дійсними.

  • scratchpad – необов’язковий робочий буфер для FFT. Якщо задано, тимчасовий робочий масив не виділяється.

  • out – необов’язковий попередньо виділений буфер призначення для спектра магнітуд. Якщо задано, результат записується безпосередньо до нього.

  • log – якщо True, повертається натуральний логарифм магнітуди замість самої магнітуди.

Повертає:

float numpy.ndarray тієї самої довжини, що й r, що містить магнітуду (або її логарифм) у кожному частотному бині.